Question

【題目】對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問題。

(1)圖1表示植物葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過程中C、H、O的變化，請(qǐng)據(jù)圖回答：

①圖中甲、乙生理過程所發(fā)生的場(chǎng)所分別是___________ 、_____________。

②在光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在研究中都使用了___________技術(shù)，請(qǐng)用箭頭表示暗反應(yīng)過程中14C的轉(zhuǎn)移途徑：14CO2→_________________。

(2)由圖2可推知，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)限制番茄單株光合作用強(qiáng)度的外界因素可能是______________。

(3)種植番茄的密閉大棚內(nèi)，一晝夜CO2含量變化如圖3所示。若番茄長(zhǎng)期處于圖3所示的環(huán)境條件下，其能否正常生長(zhǎng)？________，原因是______________________________________。圖3曲線中表示番茄光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)為______（圖中字母表示），有機(jī)物含量最多的點(diǎn)為_____（圖中字母表示），在圖3的B→D段，葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向?yàn)?/span>_____________________。

Answer 1

【答案】葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體同位素標(biāo)記法14C3→(14CH2O)光照強(qiáng)度 C02濃度能一晝夜C02濃度降低，說明有有機(jī)物積累B和DD從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜

【解析】

由圖可知，圖1表示光合作用和有氧呼吸過程；圖2表示外界環(huán)境條件變化對(duì)光合作用的影響；圖3中B點(diǎn)和D點(diǎn)為二氧化碳的平衡點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；比較圖中的A點(diǎn)和E點(diǎn)，可以看出一晝夜后即E點(diǎn)的二氧化碳濃度降低，因此表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象。

（1）圖1中甲表示發(fā)生在葉綠體內(nèi)的光合作用的過程，A表示氧氣，B表示二氧化碳，①表示暗反應(yīng)過程，②表示水的光解；乙表示發(fā)生主要發(fā)生在線粒體的有氧呼吸過程，③表示有氧呼吸第三階段，利用前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成水，發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上。④表示有氧呼吸第一和第二階段，C表示二氧化碳。

①由于甲、乙分別表示光合作用和有氧呼吸，所以場(chǎng)所分別是葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

②在光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環(huán)途徑，以上科學(xué)家在研究中都使用了同位素標(biāo)記技術(shù)；其中暗反應(yīng)過程中14C的轉(zhuǎn)移途徑：14CO2→14C3→(14CH2O)。

（2）圖2中，自變量為種植密度，隨種植密度增大，田間的通風(fēng)、透光條件都變差，故與P點(diǎn)比，Q點(diǎn)種植密度過高，導(dǎo)致植株相互遮擋陽光，空氣不流通，影響光強(qiáng)和二氧化碳供應(yīng)，降低單株植物光合速率，故要合理密植。

（3）圖3中B點(diǎn)和D點(diǎn)為二氧化碳的平衡點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，導(dǎo)致吸收的CO2多于產(chǎn)生的CO2。比較圖中的A點(diǎn)和E點(diǎn)，可以看出一晝夜后即E點(diǎn)的二氧化碳濃度降低，該二氧化碳用于合成有機(jī)物儲(chǔ)存于植物體中，因此表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象。D點(diǎn)后，二氧化碳濃度增加，說明呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度，故積累有機(jī)物最多的點(diǎn)是D點(diǎn)；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，二氧化碳濃度不斷下降，說明光合強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度，葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向?yàn)橛扇~綠體基質(zhì)移向類囊體薄膜。